В 1838 г. П.И. Иоселиани закончил монографию «Историческое и географическое описание Древней Грузии», где были описаны царства Закавказья: Колхида, Иверия и Кавказская Албания. По мнению исследователей, автор проанализировал оригиналы основных источников античной историографии, что «знаменовало новый этап в развитии исторической науки в Грузии». В 1837 г. П.И. Иоселиани завершил «Грузинскую грамматику» и приступил к составлению классической грузинской азбуки (отзыв на неё написал М.И. Броссе). В 1838 г. при содействии П.И. Иоселиани на грузинском языке была издана составленная им «Азбука грузинская, полезная грузинским молодым людям», а также «Абдул-Мессия» Иоанна Шавтели и «Тамариани» поэта XII в. Чахрухадзе. Издания «способствовали возрождению интереса к древнегрузинской литературе». В 1840 г. были напечатаны составленные П.И. Иоселиани «Первоначальные правила (каноны) грузинской грамматики». В 1842–1844 гг. П.И. Иоселиани жил в Санкт-Петербурге и служил чиновником канцелярии Святейшего Синода РПЦ. Он продолжал научные разыскания, в «Журнале Министерства народного просвещения» и «Журнале Министерства внутренних дел» публиковал статьи, посвящённые истории древней Грузии, этнографическому исследованию истории грузинского народа, истории отдельных храмов, монастырей (мцхетского кафедрального собора Светицховели, монастыря Марткопи и др.) и городов. В 1841 г. в Санкт-Петербурге была издана «Краткая история Грузинской Церкви», ставшая первым исследованием по истории Грузинской церкви, осуществлённым П.И. Иоселиани на основе как грузинских, так и греко-латинских источников. П.И. Иоселиани высказал чёткие суждения относительно многих спорных моментов истории ГПЦ: христианизации Грузии и Крещения Картли, организации первой церковной структуры, иерархической подчинённости церкви Картли в первое столетие её существования и т.д. В письме академику Степану Петровичу Шевырёву П.И. Иоселиани отмечал: «Грузинская Церковь, по одной своей древности уже достойная внимания всех, – осталась до ныне без своей истории. Грузины, занятые войной с соседними нехристианскими народами, не имели ни случая, ни времени передать потомству историю её. Я первый решился представить её в кратком очерке и всем сведениям о Грузинской Церкви дать возможный систематический порядок». «Краткая история...» вызвала интерес русского читателя. Николай Алексеевич Некрасов в «Литературной газете» (1843 г. №35) опубликовал рецензию на неё, где высоко оценил труд грузинского учёного.